雨生红球藻生产虾青素的研究进展

虾青素是一种红色的类胡萝卜素衍生物,具有广泛的用途.文中综述了近年来增强雨生红球藻中虾青素积累的方法如胁迫培养方法、诱变育种方法、植物激素协助方法和基因工程方法的进展,以及一步式和两步式规模化培养雨生红球藻生产虾青素的现状和特点,为虾青素的进一步开发利用提供依据.     

雨生红球藻异养转化产虾青素的条件研究

对比自养转化与异养转化的虾青素产量,发现向培养基中添加乙酸钠进行异养转化可使羽生红球藻的虾青素产量由0.723 6 mg·L-1提高到1.216 8 mg· L-1;为进一步提高虾青素产量,在单因素实验基础上,选择乙酸钠浓度和硝酸钾浓度为自变量,虾青素产量为响应值,利用中心组合设计实验和响应面分析法,对转化培养基进行优化.结果表明:异养转化培养基中的乙酸钠和硝酸钾浓度对虾青素产量影响较大,在乙酸钠1.4605 g·L-1,硝酸钾0.008 4 g·L-1,磷酸二氢钾0.02 g·L-1时,虾青素产量最高,达10.908 mg·L-1,与对照相比提高了10.16倍,与自养转化相比提高了14.07倍.     

利用雨生红球藻生产虾青素的研究进展及其产业化现状

本文综述了国内外雨生红球藻培养及虾青素积累的研究进展,介绍了利用雨生红球藻生产虾青素的产业化现状,并对国内虾青素的产业化前景进行了展望,以期推动国内雨生红球藻生产虾青素的产业化进程。     

雨生红球藻中虾青素的提取工艺优化

[目的]探索大规模工业生产适用的虾青素提取方法。[方法]从原料的状态入手,采用常规的有机溶剂——丙酮作提取剂,对新鲜雨生红球藻膏和干藻粉中虾青素的提取率进行比较。[结果]使用目前采用的提取条件,从干藻粉中得到的虾青素提取率为新鲜藻膏的2倍多。[结论]烘干后的雨生红球藻在虾青素的提取中具有更大的优势。     

碳源和乙醇调控雨生红球藻生长与虾青素积累

[目的]雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)生长速率和虾青素积累量决定着雨生红球藻商业化生产的经济效益。本文旨在建立提高雨生红球藻生长和虾青素积累的新方法。[方法]以BG-11为基础培养基,分别以乙酸钠和二氧化碳为碳源,添加少量乙醇,探讨乙醇和碳源对雨生红球藻生长及虾青素积累的效应。[结果]添加乙醇显著提高了雨生红球藻生长及虾青素积累。(BG-11+乙酸钠)+乙醇培养的雨生红球藻生长迅速,在第4天细胞密度上升到1.587×106 cells·mL~(-1),而对照组(BG-11+乙酸钠)在第8天细胞密度才上升到1.187×106 cells·mL~(-1)。(BG-11+乙酸钠)+乙醇培养的雨生红球藻在第14天生物量和虾青素含量分别达2.74g·L-1和3.51%(干重),分别是对照组的2.98倍和1.71倍,显著高于对照组。同样,(BG-11+CO2)+乙醇培养的雨生红球藻在第6天细胞密度上升到1.236×106cells·mL~(-1),在第14天生物量和虾青素含量分别达2.59g·L-1和3.1%(干重),均高于对照组(BG-11+CO2)的生物量(0.7g·L-1)和虾青素含量(1.43%,干重)。[结论]研究结果为建立基于添加乙醇提高雨生红球藻生长速率和虾青素积累量的简单易行规模化技术体系提供了科学参考。     

硝酸钠浓度对雨生红球藻生长及虾青素积累的影响

研究了0.15、0.30、0.75、1.50 g/L 4种不同硝酸钠营养浓度条件对雨生红球藻生长状况的影响,同时探究了该试验条件对雨生红球藻中虾青素起始积累期和后期积累量的影响,以寻找既能使雨生红球藻在氮源用尽后细胞密度达到或接近最大,同时又能最快直接进入虾青素积累阶段的硝酸钠营养添加浓度。试验结果表明,硝酸钠浓度为0.15 g/L时雨生红球藻细胞生长状况最好,细胞浓度最高可以达到5.19×105个/ml。此条件下细胞尚未停止生长即已有细胞开始积累虾青素,变红(培养的第23天)。使用有机溶剂萃取法以丙酮提取虾青素,硝酸钠浓度为0.15 g/L时,最终虾青素浓度达到19.136 mg/L,是其他硝酸钠浓度下的虾青素含量最大值。     

雨生红球藻虾青素的亚甲基蓝促积累诱导及定性分析

在BBM培养基的基础上对雨生红球藻培养基进行了改良,采用亚甲基蓝对雨生红球藻虾青素进行了促积累诱导.结果表明,亚甲基蓝能有效促进雨生红球藻生长后期虾青素的积累.对皂化后的虾青素提取液进行薄层色谱分析和高效液相色谱分析表明,皂化液含有游离虾青素和虾青素单酯.     

雨生红球藻虾青素粉对锦鲤组织色素沉积的影响

本试验的目的是探讨锦鲤饵料中雨生红球藻虾青素粉的最适添加量及锦鲤的着色规律。试验将平均体重为10g的420尾锦鲤分成7组,每组3个重复。在基础饵料中分别添加0,0．5,1．5,2．5,3．5,4．5,5．5g／kg雨生红球藻虾青素粉,试验结果表明：在相同饲养条件下饲养60d,锦鲤头和鳍中色素的沉积量各组差异不显著（P〉0．05）。而体组织中色素沉积量各组间差异显著（P〈0．05）,其中,雨生红球藻虾青素粉添加量为3．5g／kg的组着色最显著。     

“培养雨生红球藻生产天然虾青素”研究

该项目是我校农业部饲料工业中心李德发教授等主持的国家“十五”科技攻关项目 ,近日通过了教育部的成果鉴定 ,这一成果使我国生产天然虾青素技术取得重要突破。天然虾青素是一种优质、高效、安全的着色剂和天然抗氧化剂 ,能提高动物的免疫力和存活率 ,增加动物产品的营养价值和外观色泽。国外已有天然虾青素的工业化生产 ,但我国天然虾青素尚未形成生产规模。课题组选择了已知的自然界中虾青素含量最高的雨生红球藻来生产虾青素 ,运用微藻生物学、微生物学和动物营养学的研究技术 ,研究了整个技术环节 ,建立了准确、快速的虾青素含量高效液…     

Fe2+,醋酸盐和双氧水对雨生红球藻积累虾青素的影响

研究了亚铁离子、醋酸盐和双氧水三种化学因子对雨生红球藻积累虾青素的交叉影响和虾青素积累过程中藻体总可溶性蛋白的变化.结果表明,在营养盐缺乏的前提下,添加45 mM醋酸盐和450 μM亚铁离子,25 ℃,24 h连续光照,6 000 lx光强下进行逆境胁迫诱导,能够大大缩短雨生红球藻虾青素积累周期,比空白对照提前一个月使藻细胞完全变红（显微观察）.但诱导过程中会造成部分藻细胞白化,自溶或破壁死亡,虾青素产量比空白对照下降了7.4%;在雨生红球藻虾青素积累过程中,藻体总可溶性蛋白含量逐渐降低,说明雨生红球藻中虾青素的积累可能以蛋白质的消耗为基础.     

一株新分离雨生红球藻培养条件的优化

为探究一株新分离雨生红球藻的适宜生长条件,以藻细胞密度为响应值,通过单因子试验方法,获得该株雨生红球藻生长的最佳光照强度、培养温度和接种密度分别为105 μmol/(m²·s)、21 ℃和 7.5×10⁴ cells/mL。然后采用响应曲面法(RSM)耦合Box-Behnken设计,建立了预测雨生红球藻细胞密度的二次多项式方程,培养光照强度、温度和接种密度及其二项式对雨生红球藻细胞培养密度有着显著影响。各因素影响强弱的顺序:接种密度>光照强度>培养温度。响应曲面法获得雨生红球藻的最佳培养条件为光照强度120 μmol/(m²·s),温度20 ℃,接种密度9.25×10⁴ cells/mL,在此组合条件下雨生红球藻细胞密度可达45.08×10⁴ cells/mL,比单因素实验得到的最高藻细胞密度高出6.9%。     

甲砜霉素脂质体制备和体外抑菌效果

采用逆相蒸发法制备甲砜霉素脂质体，以包封率为指标，通过正交试验优化处方及制备工艺；并对其进行体外抑菌试验。优化后的处方和制备工艺因素为：药脂比为1：5（W：w），磷脂与胆固醇比为4：1（W：w），PBS缓冲液pH7．4；超声7min（连续超声裂解10S，间隔1s），蒸发温度为40℃，冻融3次。甲砜霉素脂质体对致病性大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、无乳链球菌的体外抑菌效果较其原粉提高4～8倍；但在试验浓度下对上述3种病原菌的体外杀菌效果差异不显著。     

氟康唑纳米乳的制备及其体外药敏试验研究

【目的】研制氟康唑纳米乳,并对其理化性质和体外抑菌活性进行考察。【方法】利用伪三元相图法筛选氟康唑纳米乳配方,用透射电镜、激光粒度分析仪对其进行形态和粒径分析,并进行稳定性考察,用微量液体稀释法进行体外药敏试验。【结果】氟康唑纳米乳中各组分的质量分数为:EL-40 26.2%,无水乙醇8.6%,乙酸丁酯3.1%,肉桂醛3.1%,氟康唑1.6%,蒸馏水57.4%。制备的氟康唑纳米乳为浅黄色澄清透明液体,透射电镜下为规则圆球形,平均粒径为15.2nm,分散性良好;经高速离心试验、热稳定性试验和光稳定性试验考察,仍保持澄清透明,未见纳米乳发生变化;药敏试验结果表明,氟康唑纳米乳对白色念珠菌和酿酒酵母菌的最小抑菌质量浓度均为0.5μg/mL,其抑菌效果明显优于氟康唑原料药和特比萘芬。【结论】成功研制了氟康唑纳米乳,其稳定性好,体外抑菌效果良好。     

乙酰异戊酰泰乐菌素纳米乳的制备及其体外抑菌活性和急性毒性测定

【目的】制备乙酰异戊酰泰乐菌素纳米乳,并对其理化性质、体外药效和安全性进行评价。【方法】利用伪三元相图法,优选配方,制备乙酰异戊酰泰乐菌素纳米乳,用透射电镜、激光粒度分析仪对其形态和粒径分别进行考察;通过高速离心、留样观察试验检验其稳定性;通过抑菌试验考察其体外药效;通过急性毒性试验考察其安全性。【结果】乙酰异戊酰泰乐菌素纳米乳配方中各组分的质量分数为：吐温80 25%、无水乙醇15%、乙酸乙酯4.4%、乙酰异戊酰泰乐菌素1%、蒸馏水54.6%。制备的纳米乳为橘黄色澄清透明液体,流动性良好,在透射电镜下其形态为规则的圆球形,平均粒径为11.1 nm,分散性好;稳定性试验结果显示,其未有分层、絮凝、沉淀等现象发生,稳定性好。体外抑菌试验结果表明,乙酰异戊酰泰乐菌素纳米乳对畜禽常见病原菌致病性大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、巴氏杆菌、无乳链球菌的最小抑菌质量浓度分别为16,2,8,4,8 μg/mL;该纳米乳的半数致死量（LD₅₀）为2 425 mg/kg,属于低毒药物,安全性好。【结论】成功研制了乙酰异戊酰泰乐菌素纳米乳,其稳定性好,体外药效明显增强,且低毒,有望应用于兽医临床。     

头孢克肟纳米乳的制备及其体外抑菌活性测定和安全性评价

【目的】制备头孢克肟纳米乳,考察其理化性质,并进行体外抑菌活性检测和安全性评价。【方法】利用伪三元相图法筛选头孢克肟纳米乳配方,制备头孢克肟纳米乳,用透射电镜、激光粒度分析仪对其进行形态和粒径分析;采用微量肉汤稀释法,检测头孢克肟纳米乳对致病性大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、无乳链球菌和不动杆菌的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌质量浓度(MBC),通过急性毒性试验考察其安全性。【结果】头孢克肟纳米乳中各组分的质量分数为:EL-40 27.1%、肉桂醛6.8%、头孢克肟2.0%、蒸馏水64.1%。制备的头孢克肟纳米乳为浅黄色澄清透明液体,透射电镜下为规则圆球形,粒径分布在6～20nm,平均粒径为12.1nm,多分散系数(PDI)为0.141,分散性良好。体外抑菌试验表明,头孢克肟纳米乳对致病性大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、无乳链球菌和不动杆菌的MIC分别为1,4,4,2,8μg/mL,MBC分别为2,8,8,4,16μg/mL,抑菌效果明显优于其他对照药物。急性毒性试验表明,头孢克肟纳米乳的LD50为4 116mg/kg,属于低毒药物,安全性良好。【结论】成功研制了头孢克肟纳米乳,体外抑菌效果明显,属于低毒药物,具有良好的安全性。     

磷酸二酯酶抑制剂对山羊卵母细胞体外成熟及孤雌胚发育的影响

哺乳动物有腔卵泡中的卵母细胞在体外会自发恢复减数分裂,适当延迟减数分裂的自发恢复,能促进核与胞质成熟的同步化,有利于后续胚胎的发育。本试验研究了磷酸二酯酶3(PDE 3)特异性抑制剂milrinone对山羊卵母细胞体外成熟及孤雌胚发育的影响。结果表明,milrinone抑制山羊卵母细胞体外成熟的时间为6 h,其最佳剂量为100μmol/L,经milrinone处理体外培养28 h成熟的山羊卵母细胞用于孤雌激活,能显著提高孤雌激活胚的卵裂率及囊胚率。说明成熟培养液中添加适当剂量的milrinone,能显著提高体外成熟的山羊卵母细胞的质量。     

蜂糖李花粉离体萌发及活力保存研究

【目的】明确蜂糖李花粉活力影响因素和贮藏特性,为蜂糖李花粉的保存提供支持。【方法】以蜂糖李花粉为研究对象,青脆李花粉为对照,采用离体培养萌发法,研究不同质量浓度蔗糖、H_3BO_3、植物生长调节剂(NAA、GA_3和6-BA)以及不同贮藏方式(4℃低温干燥、-20℃冷冻干燥及蔗糖密封保存)对2种李花粉活力的影响。【结果】蜂糖李和青脆李花粉萌发及花粉管生长的最佳培养基组合为150 g/L蔗糖+0.10 g/L H_3BO_3+10 g/L琼脂,在此条件下花粉萌发率分别为53.68%和57.06%,花粉管长度分别为1 554.70和1 353.43μm,均无较大差异。10～30 mg/L NAA能极显著提高蜂糖李的花粉萌发率;但所有NAA处理均极显著抑制其花粉管的生长;不同质量浓度GA_3均可极显著促进蜂糖李花粉的萌发,且20和50 mg/L GA_3可极显著促进其花粉管生长;5～10 mg/L 6-BA能极显著提高蜂糖李花粉萌发率,质量浓度达20 mg/L时会极显著抑制其花粉管伸长。蔗糖密封保存能有效减缓2种李花粉活力的下降速度,延长花粉贮藏时间;贮藏至20 d时,蔗糖密封保存的蜂糖李花粉萌发率(39.54%)分别是4℃低温干燥保存、-20℃冷冻干燥保存的2.11和1.94倍。【结论】蜂糖李最适花粉萌发和花粉管生长培养基组分为150 g/L蔗糖+0.10 g/L H_3BO_3+10 g/L琼脂;GA_3是最适宜的植物生长调节剂,20和50 mg/L GA_3能同时促进蜂糖李花粉萌发和花粉管生长;花粉保存以蔗糖密封保存方式为宜。     

小麦穗离体培养下干物质及锌元素的积累规律

以花后2 d的济麦20为试验材料,利用离体穗培养的方法,研究了低锌(19.5μg/mL Zn)和高锌(195μg/mL Zn)处理下离体穗各器官干物质及锌元素的积累规律,以探讨锌对籽粒建成和籽粒锌积累的影响。结果表明,随培养天数的增加,离体穗干物质积累总量呈增加趋势。高锌处理有利于倒二节、穗下节、旗叶、旗叶鞘、穗轴和颖壳干物质的积累,其籽粒干物质量却明显降低,仅为低锌处理的十分之一。因此,高锌处理离体穗干物质积累总量低于低锌处理。随培养天数的增加,离体穗各器官锌含量呈增加趋势,且高锌处理下各器官锌含量均明显高于低锌处理。不同器官锌含量存在差异,表现为旗叶较高,而籽粒较低。随培养天数的增加,离体穗锌积累量呈"快-慢-快"的递增趋势,高锌处理除籽粒外其他器官锌的积累量远高于低锌处理。低锌处理下锌主要积累于颖壳、籽粒和旗叶,籽粒锌积累量占总量的20%;而高锌处理下锌主要积累于颖壳和旗叶,在籽粒中积累较少,仅占总积累量的3%。     

五味消毒饮加味体外抑菌和抑制新城疫病毒试验

为了解五味消毒饮及加味对临床分离致病菌的体外抑制作用及对新城疫病毒(NDV)在鸡胚内增殖的抑制作用,采用水煎醇沉法得到五味消毒饮及加味的供试水煎液,琼脂扩散法和试管倍比稀释法测定对11株分离菌的体外抑制作用;鸡胚法测定五味消毒饮加味对新城疫病毒(NDV)在鸡胚内增殖的抑制作用。结果表明,五味消毒饮对沙门菌(鸡)、链球菌(猪)、无乳链球菌(奶牛)、2株表皮葡萄球菌(奶牛)、绿脓杆菌(奶牛)和金黄色葡萄球菌(奶牛)的最小杀菌质量浓度(MBC)分别为大于1、1、0.5、0.5(0.5)、0.5和1 g/mL,五味消毒饮加味的MBC分别为1、0.5、0.25、0.25(0.25)、0.5和1 g/mL;五味消毒饮加味0.2、0.1和0.05g/mL对NDV在鸡胚内增殖与对照组比较具有显著的抑制作用(P0.05或P0.01),药毒混合组预防组治疗组。五味消毒饮加味抑菌作用优于原方,并对NDV在鸡胚内增殖具有抑制作用。     

Effects of red and blue LEDs on in vitro growth and microtuberization of potato single-node cuttings

The objectives of this study were to investigate the effects of red and blue LEDs on in vitro growth and microtuberization of potato (Solanum tuberosum) single-node cuttings. Explants were incubated under 6 light treatments: 100% red LEDs (R), 75% red LEDs+ 25% blue LEDs (3RB), 50% red LEDs+ 50% blue LEDs (RB), 25% red LEDs+ 75% blue LEDs (R3B), 100% blue LEDs (B) and white LEDs (W). Most of the growth and physiological parameters were significantly higher in 3RB than W. Enhancement of leaf area and chlorophyll concentrations were obtained in B. Leaf stomata were elliptical with the lowest density in 3RB. However, those in W were round in shape, and those with the smallest size and the highest density were observed in R. Most of the characteristics of microtuberization were also improved in 3RB. The combined spectra of red and blue LEDs increased the number of large microtubers. The fresh weight of individual microtubers in R and W were increased, but not their number. These results suggest that, of the treatments assessed, 3RB is optimal for the in vitro growth of potato plantlets and the combination of red and blue LEDs is beneficial for microtuberization.